CN203752149U - 六轴机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种六轴机器人，其通过合理配置各个减速器的型号，以及采用AC伺服电机，使该六轴机器人的动作速度得到了极大提高，且在一定程度上提高了动作的精确程度。同时，通过在较为关键的J6轴基座、J6轴手腕、J5轴联接臂、J4轴机臂的动力来源处采用皮带传送和弧形锥齿轮副的方式，进一步提高了该六轴机器人的动作、定位的精确度，且为J5轴联接臂设置密封的内腔，该内腔中充满润滑液，使该六轴机器人的噪音极小，具有了极高的通用性。

Description

六轴机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种六轴机器人。

背景技术

随着工业自动化的普及应用，机器人已经广泛使用。其中，六轴机器人以其较为灵活、通用性强的优点而占有相当大的比例。然而，虽然六轴机器人在结构上具有一定的类似之处，但是为数不少的六轴机器人存在着动作速度慢、动作传递及定位精确度较差、噪音较大的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种六轴机器人，它具有动作和定位精确、噪音较小的特点。进一步，它还具有动作速度较快的特点。

本发明所采用的技术方案是：六轴机器人，所述六轴机器人包括：

固定于地面上的J1轴基座，该J1轴基座上部枢接有J1轴机臂，该J1轴机臂和该J1轴基座枢接的枢轴呈竖向，同时，该J1轴基座上部固定有第一电机，该J1轴基座连接至该第一电机；

枢接于该J1轴机臂上的J2轴基座，该J2轴基座和该J1轴机臂枢接的枢轴呈水平向，且该J2轴基座具有J2轴机臂，同时，该J1轴机臂上端固定有第二电机，该J2轴基座连接该第二电机；

枢接于该J2轴机臂上端的J3轴基座，该J3轴基座和该J2轴机臂枢接的枢轴呈水平向且平行于该J2轴基座和该J1轴机臂枢接的枢轴，同时，该J2轴机臂的上端固定有第三电机，该J3轴基座连接至该第三电机；

一端枢接于该J3轴基座上部的J4轴机臂，该J4轴机臂和该J3轴基座枢接的枢轴垂直于该J3轴基座和该J2轴机臂枢接的枢轴，同时，该J3轴基座上固定有第四电机，且该J4轴机臂连接至该第四电机；

枢接于该J4轴机臂的另一端的J5轴联接臂，该J5轴联接臂和该J4轴机臂枢接的枢轴垂直于该J4轴机臂和该J3轴基座枢接的枢轴，同时，该J4轴机臂上固定有第五电机，该J5轴联接臂连接至该第五电机；

枢接于该J5轴联接臂上的J6轴基座，该J6轴基座上枢接有J6轴手腕，该J5轴联接臂上固定有第六电机，该J6轴手腕连接至该第六电机；而且

———所述J5轴联接臂具有密封的内腔，该内腔中设有J5轴联接传动轴，该J5轴联接传动轴通过皮带传送连接至一J5减速器，该J5减速器连接至该第五电机；

———所述J6轴基座位于该内腔内，且该J6轴基座设有通过皮带传送机构连接至该第六电机的J6轴联接传动轴，同时，该J6轴手腕连接至一J6减速器的动力输出端，该J6减速器的动力输入端通过一圆弧锥齿轮副连接至该J6轴联接传动轴；以及

该内腔内充满润滑油。

所述J1轴机臂和第一电之间通过一J1减速器实现连接、J2轴基座和第二电机通过一J2减速器实现连接、J3轴基座和第三电机通过一J3减速器实现连接，且该J1减速器、J2减速器、J3减速器均为RV减速器。

所述J4轴机臂通过一J4减速器和第四电机实现连接，同时，该J4减速器、J5减速器、J6减速器均为谐波减速器。

所述J4减速器和该第四电机之间通过皮带传送实现连接。

所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机均为AC伺服电机。

本发明所具有的优点是：动作和定位精确、噪音较小、动作速度较快，且通用性极佳。本发明的六轴机器人通过合理配置各个减速器的型号，以及采用AC伺服电机，使该六轴机器人的动作速度得到了极大提高，且在一定程度上提高了动作的精确程度。同时，通过在较为关键的J6轴基座、J6轴手腕、J5轴联接臂、J4轴机臂的动力来源处采用皮带传送和弧形锥齿轮副的方式，进一步提高了该六轴机器人的动作、定位的精确度，且为J5轴联接臂设置密封的内腔，该内腔中充满润滑液，使该六轴机器人的噪音极小。以及，采用前述优化组合后，该六轴机器人具有了较好动作参数，经测试：J1轴机臂的回转可达340°、J2轴机臂的回转可达250°、J3轴基座回转可达300°、J4轴机臂回转可达360°、J5轴联接臂回转可达225o、J6轴手腕回转可达720°。而且，该六轴机器人的动作半径可达1400mm、负重可达5kg左右。即，该六轴机器人具有了极高的通用性。

附图说明

图1是本发明的实施例的主视图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图3的A部放大图。

图中：10、J1轴基座，11、J1轴机臂，12、第一电机，13、J1减速器；20、J2轴基座，21、J2轴机臂，22、第二电机，23、J2减速器；30、J3轴基座，31、第三电机，32、J3减速器；40、J4轴机臂，41、第四电机，42、J4减速器；50、J5轴联接臂，51、第五电机，52、内腔，53、J5轴联接传动轴，54、J5减速器；60、J6轴基座，61、J6轴手腕，62、第六电机，63、J6轴联接传动轴，64、J6减速器，65、圆弧锥齿轮副。

具体实施方式

实施例，见图1至图4所示：六轴机器人，包括：

固定于地面上的J1轴基座10。该J1轴基座10上部枢接有J1轴机臂11，该J1轴机臂11和该J1轴基座10枢接的枢轴呈竖向，即，该枢轴垂直于地面。同时，该J1轴基座10上部固定有第一电机12，该J1轴基座10连接至该第一电机12。即，在该第一电机12工作后带动该J1轴基座10产生以一竖向轴为轴的旋转。

枢接于该J1轴机臂11上的J2轴基座20。该J2轴基座20和该J1轴机臂11枢接的枢轴呈水平向，且该J2轴基座20具有J2轴机臂21。同时，该J1轴机臂11上端固定有第二电机22，该J2轴基座20连接该第二电机22。即，该第二电机22工作后带动该J2轴机臂21的上端产生摆动。

枢接于该J2轴机臂21上端的J3轴基座30。该J3轴基座30和该J2轴机臂21枢接的枢轴呈水平向且平行于该J2轴基座20和该J1轴机臂11枢接的枢轴。同时，该J2轴机臂21的上端固定有第三电机31，该J3轴基座30连接至该第三电机31。即，该第三电机31工作后带动该J3轴基座30摆动。

一端枢接于该J3轴基座30上部的J4轴机臂40。该J4轴机臂40和该J3轴基座30枢接的枢轴垂直于该J3轴基座30和该J2轴机臂21枢接的枢轴。同时，该J3轴基座30上固定有第四电机41，且该J4轴机臂40连接至该第四电机41。即，该第四电机41工作后带动该J4轴机臂40以自身中心轴为轴产生旋转。

枢接于该J4轴机臂40的另一端的J5轴联接臂50。该J5轴联接臂50和该J4轴机臂40枢接的枢轴垂直于该J4轴机臂40和该J3轴基座30枢接的枢轴。同时，该J4轴机臂40上固定有第五电机51，该J5轴联接臂50连接至该第五电机51。即，该第五电机51工作后带动该J5轴联接臂50以自身中心轴产生旋转。

枢接于该J5轴联接臂50上的J6轴基座60。该J6轴基座60上枢接有J6轴手腕61。该J5轴联接臂50上固定有第六电机62，该J6轴手腕61连接至该第六电机62。即，该第六电机62工作后带动该J6轴手腕61产生旋转。

进一步的讲：

该J5轴联接臂50具有密封的内腔52。该内腔52中设有J5轴联接传动轴53。该J5轴联接传动轴53通过皮带传送连接至一J5减速器54，该J5减速器54连接至该第五电机51。即，该第五电机51通过皮带传送将动力和扭矩输入该J5减速器54，该J5减速器54的动力和扭矩输出至该J5轴联接传动轴53，继而该J5轴联接臂50动作。

所述J6轴基座60位于该内腔52内，且该J6轴基座60设有通过皮带传送机构连接至该第六电机62的J6轴联接传动轴63。同时，该J6轴手腕61连接至一J6减速器64的动力输出端，该J6减速器64的动力输入端通过一圆弧锥齿轮副65连接至该J6轴联接传动轴63。即，该第六电机62通过皮带带动该J6轴联接传动轴63，该J6轴联接传动轴63通过圆弧锥齿轮副65带动该J6减速器64，该J6减速器64带动该J6轴基座。其中，所谓圆弧锥齿轮副，指的是齿轮副中的2个齿轮均为圆弧形的锥齿轮。

该内腔52内充满润滑油。

这样，该J6轴基座、J6轴手腕、J5轴联接臂的动力来源处采用皮带传送和弧形锥齿轮副的方式，提高了该六轴机器人的动作、定位的精确度，且为J5轴联接臂设置密封的内腔，该内腔中充满润滑液，使该六轴机器人的噪音极小。

更进一步的讲，该J1轴机臂11和第一电机12之间通过一J1减速器13实现连接、J2轴基座20和第二电机22通过一J2减速器23实现连接、J3轴基座30和第三电机31通过一J3减速器32实现连接、J4轴机臂40通过一J4减速器42和第四电机41实现连接。其中，该J1减速器13、J2减速器23、J3减速器32均为RV减速器，该J4减速器42、J5减速器54、J6减速器64均为谐波减速器。继续优化，该J4减速器42和该第四电机41之间通过皮带传送实现连接。其中，RV减速器由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成，具有结构紧凑，传动比大，以及在一定条件下具有自锁功能的传动机械，而且振动小，噪音低，能耗低。从而，该RV减速器极其适合于该六轴机器人的前置部件。谐波减速器的承载能力高，其传动部件中齿与齿的啮合是面接触，加上啮合齿数（重叠系数）比较多，因而单位面积载荷小，承载能力较其他传动形式高。另，该减速器还具有传动比大、体积小、重量轻、传动效率高、寿命长、传动平稳、无冲击，无噪音、运动精度高的优点，从而该减速器适宜应用于该六轴机器人的后置部件。这样，在一定程度上使该六轴机器人的动作的精确程度得到了提高，且优化了其动作参数。

继续优化，该第一电机12、第二电机22、第三电机31、第四电机41、第五电机51、第六电机62均为AC伺服电机。这样，在加快该六轴机器人的动作速度的基础上，进一步保证其动作的精确度。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.六轴机器人，其特征在于：所述六轴机器人包括：

固定于地面上的J1轴基座（10），该J1轴基座（10）上部枢接有J1轴机臂（11），该J1轴机臂（11）和该J1轴基座（10）枢接的枢轴呈竖向，同时，该J1轴基座（10）上部固定有第一电机（12），该J1轴基座（10）连接至该第一电机（12）；

枢接于该J1轴机臂（11）上的J2轴基座（20），该J2轴基座（20）和该J1轴机臂（11）枢接的枢轴呈水平向，且该J2轴基座（20）具有J2轴机臂（21），同时，该J1轴机臂（11）上端固定有第二电机（22），该J2轴基座（20）连接该第二电机（22）；

枢接于该J2轴机臂（21）上端的J3轴基座（30），该J3轴基座（30）和该J2轴机臂（21）枢接的枢轴呈水平向且平行于该J2轴基座（20）和该J1轴机臂（11）枢接的枢轴，同时，该J2轴机臂（21）的上端固定有第三电机（31），该J3轴基座（30）连接至该第三电机（31）；

一端枢接于该J3轴基座（30）上部的J4轴机臂（40），该J4轴机臂（40）和该J3轴基座（30）枢接的枢轴垂直于该J3轴基座（30）和该J2轴机臂（21）枢接的枢轴，同时，该J3轴基座（30）上固定有第四电机（41），且该J4轴机臂（40）连接至该第四电机（41）；

枢接于该J4轴机臂（40）的另一端的J5轴联接臂（50），该J5轴联接臂（50）和该J4轴机臂（40）枢接的枢轴垂直于该J4轴机臂（40）和该J3轴基座（30）枢接的枢轴，同时，该J4轴机臂（40）上固定有第五电机（51），该J5轴联接臂（50）连接至该第五电机（51）；

枢接于该J5轴联接臂（50）上的J6轴基座（60），该J6轴基座（60）上枢接有J6轴手腕（61），该J5轴联接臂（50）上固定有第六电机（62），该J6轴手腕（61）连接至该第六电机（62）；而且

———所述J5轴联接臂（50）具有密封的内腔（52），该内腔（52）中设有J5轴联接传动轴（53），该J5轴联接传动轴（53）通过皮带传送连接至一J5减速器（54），该J5减速器（54）连接至该第五电机（51）；

———所述J6轴基座（60）位于该内腔（52）内，且该J6轴基座（61）设有通过皮带传送机构连接至该第六电机（62）的J6轴联接传动轴（63），同时，该J6轴手腕（60）连接至一J6减速器（64）的动力输出端，该J6减速器（64）的动力输入端通过一圆弧锥齿轮副（65）连接至该J6轴联接传动轴（63）；以及

该内腔（52）内充满润滑油。

2.根据权利要求1所述的六轴机器人，其特征在于：所述J1轴机臂（11）和第一电机（12）之间通过一J1减速器（13）实现连接、J2轴基座（20）和第二电机（22）通过一J2减速器（23）实现连接、J3轴基座（30）和第三电机（31）通过一J3减速器（32）实现连接，且该J1减速器（13）、J2减速器（23）、J3减速器（32）均为RV减速器。

3.根据权利要求1所述的六轴机器人，其特征在于：所述J4轴机臂（40）通过一J4减速器（42）和第四电机（41）实现连接，同时，该J4减速器（42）、J5减速器（54）、J6减速器（64）均为谐波减速器。

4.根据权利要求3所述的六轴机器人，其特征在于：所述J4减速器（42）和该第四电机（41）之间通过皮带传送实现连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的六轴机器人，其特征在于：所述第一电机（12）、第二电机（22）、第三电机（31）、第四电机（41）、第五电机（51）、第六电机（62）均为AC伺服电机。